U kemijskim procesima brzina reakcije često se opisuje kao brza, srednja ili spora, ovisno o tome koliko brzo reagiraju sudionici. Kada se u sustav uvede tvar koja smanjuje brzinu reakcije, izvorno brza reakcija može postati srednje brza. Ovaj fenomen je poznat pod pojmom negativnog katalizatora ili inhibitora. U nastavku ćemo detaljno objasniti kako inhibitor djeluje na energetsku barijeru reakcije, prikazati konkretan primjer taloženja srebro‑jodida u prisutnosti inhibirajuće tvari te razmotriti praktične posljedice takvog usporavanja.
Sadržaj...
Aktivacijska energija i uloga katalizatora
Svaka kemijska reakcija mora prije nego što se realizira preći energetsku barijeru poznatu kao aktivacijska energija (Eₐ). Što je ta barijera viša, to je potrebno više energije da bi se reakcija pokrenula, što se očituje sporijim protokom reakcije. Katalizator je tvar koja pruža alternativni put reakcije s nižom aktivacijskom energijom, čime se povećava učestalost sudaranja molekula s dovoljno energije i reakcija se ubrzava. Važno je napomenuti da katalizator sam ne troši, već se po završetku procesa vraća u početno stanje.
Uobičajeni katalizatori, poput kiselina, baza ili metalnih spojeva, smanjuju aktivacijsku energiju i omogućuju da se reakcija odvija pri nižim temperaturama ili pod blažim uvjetima. Ovaj princip je temelj mnogih industrijskih procesa, od proizvodnje plastike do rafiniranja nafte.
Negativni katalizator – mehanizam usporavanja
Negativni katalizator, ili inhibitor, djeluje suprotno od katalizatora. Umjesto da otvori put s nižom energetskom barijerom, on uvodi alternativni mehanizam koji ima višu aktivacijsku energiju od izvorne reakcije. Time se smanjuje vjerojatnost da će sudaranje molekula imati dovoljno energije za prelazak barijere, pa reakcija postaje sporija.
Inhibitor ne mijenja ravnotežnu konstantu reakcije; on samo odgađa postizanje ravnoteže. U nekim slučajevima inhibitor može djelovati tako da veže aktivne čestice u stabilniji kompleks, čime smanjuje njihovu slobodnu koncentraciju i dodatno podiže
